杨功鑫,王平仲,朱文静,石慧敏,余强
·头颈部影像学·
腮腺囊实性肿瘤中不同成分对ADC均值的影响
杨功鑫,王平仲,朱文静,石慧敏,余强
目的探讨在不同b值条件下,腮腺肿瘤中囊变区和实质区对表观扩散系数(ADC)均值的影响。方法回顾性分析经手术病理证实并于术前行DWI检查的32例腮腺囊实性肿瘤(良性肿瘤22例,恶性肿瘤10例)的影像资料。分别在b值为500和1000 s/mm2时,对肿瘤整体、肿瘤实质区和肿瘤囊变区的ADC均值进行测量,并进行统计学分析。结果b=500 s/mm2时,肿瘤整体部分的ADC均值为(1.73±0.35)×10-3mm2/s,实质部分为(1.35±0.23)×10-3mm2/s,囊变部分为(2.44±0.31)×10-3mm2/s。b=1000 s/mm2时,肿瘤整体部分ADC均值为(1.35±0.28)×10-3mm2/s,实质部分为(1.12±0.22)×10-3mm2/s,囊变部分为(1.94±0.30)×10-3mm2/s。上述不同取样方法所测肿瘤ADC均值差异有统计学意义(P<0.01)。实质部分的ADC均值在腮腺多形性腺瘤、腺淋巴瘤、其他良性肿瘤和恶性肿瘤之间差异亦有统计学意义(P<0.01)。结论腮腺肿瘤中囊变区和实质区ADC均值不同,从腮腺肿瘤实质区取样的ADC均值能为其鉴别诊断提供更多有益信息。
腮腺肿瘤;磁共振成像;表观扩散系数;诊断,鉴别
扩散加权成像(diffusion-weighted imaging,DWI)目前已经作为磁共振常规扫描的重要补充应用到临床,作为量化指标并能反应活体组织中水分子扩散程度的表观扩散系数(apparent diffusion coefficient,ADC),其值的高低有助于判断腮腺肿瘤的良恶性[1,2];然而在实际测量病变的ADC值时,由于感兴趣区(region of interest,ROI)的取样方法不同会造成ADC值的潜在波动并产生误差,对于含囊变区的腮腺肿瘤而言,这种潜在影响可能更为明显。本研究旨在探讨对囊实性腮腺肿瘤的不同取样是否会对其ADC均值产生影响,并能为合理测量腮腺肿瘤的ADC均值提出建议。
1.研究对象
搜集2004年10月-2011年12月在我院拟诊并经手术病理证实为腮腺囊实性肿瘤患者32例,其中男17例,女15例,年龄17~78岁,平均48.9岁。所有病例均在术前行常规MRI和DWI检查。
2.检查方法
MRI检查采用GE 1.5T Signa Twin Speed扫描仪,应用头颈联合表面线圈。常规MRI检查包括横轴面和冠状面。扫描参数:①横轴面快速恢复快速自旋回波(fast recovery fast spin echo,FRFSE)T2WI及FSE抑脂T2WI序列,TR 4000~4520 ms,TE 84.8~94.6 ms,激励次数2;②横轴面快速自旋回波T1WI序列,TR 540~600 ms,TE 8.7~9.9 ms,层厚5 mm,层间距1 mm,视野24cm×24cm,矩阵320×192;③DWI扫描在b值取500和1000 s/mm2时行横轴面单次激发SE-EPI序列,TR 1600~2000 ms,TE 60.4~70.0 ms,激励次数8,层厚5 mm,层间距0.5 mm,视野24 cm×24 cm,矩阵128×128。
3.图像分析及处理
图像与结果分析采用设备自带软件Functool2依次进行原始图像导入、阈值调节、信噪比调节和输入相应b值。以常规T1WI和T2WI图像为参考,由一位放射科医生在DWI图像上选出病灶所在层面(以囊变和实质区均显示清晰者为准),并在自动生成的ADC图上应用3种不同方法进行ROI取样:①取样于肿瘤整体部分,沿肿瘤边缘划线,以不少于肿瘤面积的80%为准;②参照常规MRI图像,取样于肿瘤的实质部分,避开囊变区;③取样于肿瘤的囊变区。
统计学分析采用SPSS 19.0软件包,3种ROI取样法之间比较及不同肿瘤间的比较分别采用非参数检验中的friedman检验和Kruskal-Wallis检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
根据肿瘤发病率及良恶性将本组病例分为4组,即多形性腺瘤(10例)、腺淋巴瘤(6例)、其他良性肿瘤(神经鞘瘤3例,基底细胞腺瘤1例,肌上皮瘤1例,腺瘤样嗜酸细胞增生1例)、恶性肿瘤(淋巴瘤3例,黏液表皮样癌4例,恶性混合瘤2例,腺泡细胞癌1例)。不同b值条件下各种不同类型腮腺肿瘤的实性部分之ADC均值均为最低,肿瘤整体部分之ADC均值均居中,肿瘤囊变部分之ADC均值均为最高(表1)。各肿瘤不同取样法下的ADC测值见图1~3。
表1 不同b值下3种ROI取样法的肿瘤平均ADC值 (×10-3mm2/s)
在b=500和1000 s/mm2时,所有32例腮腺囊实性肿瘤之ADC均值的高低由低到高依次是实质部分、整体部分、囊变部分。统计学分析显示,不同b值条件下,所有32例腮腺肿瘤之整体、实质和囊变区的ADC均值差异均有统计学意义(两两间比较P值均小于0.01)。
表1显示了三种ROI选取方法下获得的不同肿瘤组ADC均值的差异,从中可以看出以肿瘤实质部分取样时,ADC均值在腮腺多形性腺瘤、腺淋巴瘤、其他良性肿瘤和恶性肿瘤之间的差异有统计学意义(P<0.01)。b值取1000 s/mm2时,多形性腺瘤的ADC均值高于腺淋巴瘤(P=0.000)、其他良性肿瘤(P=0.043)和恶性肿瘤(P=0.015)。而取样于肿瘤整体和囊变部分时,ADC均值在上述肿瘤之间差异无统计学意义(P>0.05)。
DWI能通过分析组织中水分子扩散情况反映出微观组织结构的信息,它由表观扩散系数ADC值表示。有研究认为肿瘤ADC值的大小取决于细胞密度[3],在细胞密度高、核质比高的组织区域,水分子扩散受限相对明显,ADC值较低;相反,在细胞密度低、核质比低的组织区域,水分子扩散相对自由,ADC值较高[4]。此外,ADC值的大小还与所选取的b值大小有关,且小b值获得的ADC值大[5,6]。本研究中b值取500 s/mm2时所得到的ADC均值比b值取1000 s/mm2时要高,结果也与以往研究报道相符。
国外将DWI技术应用于腮腺肿瘤良恶性鉴别的多数研究认为,通过测定ADC值有助于鉴别腮腺肿瘤的良恶性,甚至能够鉴别部分肿瘤亚型。Turner等[7]对29例腮腺肿瘤(7例恶性肿瘤和22例良性肿瘤)的研究采用整个肿瘤取样法,得出其鉴别恶性肿瘤的灵敏度为57%,特异度为95%,阳性预测值为80%,阴性预测值为87%。Habermann等[8]通过较大样本(149例腮腺肿瘤)研究,取肿瘤整体作为ROI的方法,结果提示通过ADC值可将多形性腺瘤及肌上皮瘤与其他腮腺肿瘤相鉴别,但是良性肿瘤与恶性肿瘤之间、甚至良性肿瘤之间,恶性肿瘤之间仍存在一定重叠。国内也有相关研究报道,王萍等[9]的研究(62例腮腺肿瘤)以固定大小的ROI取样于肿瘤实质部分,认为腮腺多形性腺瘤和恶性肿瘤的ADC均值高于腺淋巴瘤,且多形性腺瘤的ADC均值高于恶性肿瘤。
Lyng等[3]的研究表明囊变坏死组织失去了细胞膜的完整性,细胞密度减低,扩散距离增加,运动受限降低,ADC值偏高。Razek等[4]通过对30例头颈部肿瘤的DWI观察发现ADC值在肿瘤活性部分[(1.17±0.33)×10-3mm2/s]与坏死部分[(2.11±0.05)×10-3mm2/s]之间差异有统计学意义(P<0.001)。有文献报道头颈部良性囊性病变的ADC值较实质性病变者高(P<0.005),也从另一方面提示了两种成分的ADC值之间存在差异;本组研究结果与上述文献报道基本相符。然而,通过对本研究的进一步观察和分析表明,在相同b值情况下应用不同ROI取样法具有鉴别不同腮腺肿瘤的潜在可能。
图1 患者,女,61岁,右侧腮腺多形性腺瘤。a) T2WI示病灶呈混杂高信号(箭),液化坏死区为高信号; b) b=500 s/mm2时肿块(箭)整体的ADC均值为1.95×10-3mm2/s; c) b=1000 s/mm2时肿块(箭)整体的ADC均值为1.39×10-3mm2/s; d) b=500 s/mm2时肿块(箭)实质部分的ADC均值为1.54×10-3mm2/s; e) b=1000 s/mm2时肿块(箭)实质成分的ADC均值为1.27×10-3mm2/s; f) b=500 s/mm2时肿块(箭)囊变部分的ADC均值为2.4×10-3mm2/s; g) b=1000 s/mm2时肿块(箭)囊变部分的ADC均值为1.93×10-3mm2/s。
图2 患者,男,58岁,左侧腮腺腺淋巴瘤。a) T2WI示病灶(箭)内有高信号囊变区; b) b=500 s/mm2时病灶(箭)实质部分ADC均值为1.07×10-3mm2/s; c) b=1000 s/mm2时病灶(箭)实质部分ADC均值为0.83×10-3mm2/s; d) b=500 s/mm2时病灶(箭)整体ADC均值为1.51×10-3mm2/s;e) b=1000 s/mm2时病灶(箭)整体ADC均值为1.21×10-3mm2/s; f) b=500 s/mm2时病灶(箭)囊性部分的ADC均值为2.71×10-3mm2/s; g) b=1000 s/mm2时病灶(箭)囊性部分的ADC均值为2.39×10-3mm 2/s。
图3 患者,男,34岁,左侧腮腺黏液表皮样癌。a) T2WI示病灶(箭)有囊变高信号; b) b=500 s/mm2时肿块(箭)整体ADC均值为2.07×10-3mm2/s; c) b=1000 s/mm2时肿块(箭)整体的ADC均值为1.62×10-3mm2/s; d) b=500 s/mm2时肿块(箭)实质成分的ADC均值为1.49×10-3mm2/s; e) b=1000 s/mm2时肿块(箭)实质成分的ADC均值为1.18×10-3mm2/s; f) b=500 s/mm2时病灶(箭)囊性成分的ADC均值为2.84×10-3mm2/s; g) b=1000 s/mm2时病灶(箭)囊性成分的ADC均值为2.53×10-3mm2/s。
本研究发现以腮腺肿瘤的实质部分作为ROI取样时,ADC均值在多形性腺瘤、腺淋巴瘤、其他良性肿瘤和恶性肿瘤差异有统计学意义;以肿瘤整体部分和囊变部分作为ROI取样时,ADC均值在前述肿瘤之间差异无统计学意义。据此笔者认为:①以腮腺肿瘤实质部分作为ROI取样法时所获得的ADC均值可以更真实地反映肿瘤的细胞病理状况,并具有更高的临床诊断使用价值;②在腮腺肿瘤取样时,如不避开其内的囊变区则可能会对ADC均值的测量准确性形成干扰,进而影响诊断和鉴别诊断。为此笔者建议在应用DWI检查腮腺囊实性肿瘤时,应尽可能取样于肿瘤的实质部分而非囊变部分。
综上所述,DWI检查时从腮腺肿瘤之囊变区和实质区分别取样后所获得的ADC均值是不同的,且前者明显高于后者。采用取样于肿瘤实质部分的方法(尽可能避开肿瘤囊变区)所获得的ADC均值能更真实地反映其病理情况,并为各腮腺肿瘤之间的鉴别诊断提供重要信息。
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InfluencesofsolidandcysticcomponentswithinparotidglandtumorsonmeanADCvalues
YANG Gong-xin,WANG Ping-zhong,ZHU Wen-jing,et al.
Department of Radiology,Ninth People's Hospital,School of Medicine,Shanghai Jiaotong University,Shanghai 200011,P.R.China
Objective:The purpose of this study was to determine if there were different influences of solid and cystic constituents within parotid gland tumors on mean apparent diffusion coefficient (ADC) values.Methods32 subjects who suffered from the solid-cystic parotid gland tumors (22 benign tumors and 10 malignant tumors) underwent conventional MR imaging and diffusion-weighted echo-planar MR imaging prior to surgery and pathologic verification.The mean ADC value of tumor emtirety,solid portion and cystic portion was measured with b-value at 500 and 1000s/mm2respectively,and statistical analysis was performed.ResultsThe mean ADC values were significantly different (P<0.01) among the entirety (1.73 [b=0,500s/mm2] and 1.35 [b=0,1000s/mm2] ×10-3mm2/s),solid portion (1.35[b=0,500s/mm2] and 1.12 [b=0,1000s/mm2] ×10-3mm2/s),cystic region (2.44 [b=0,500s/mm2] and 1.94 [b=0,1000s/mm2] ×10-3mm2/s) of these 32 parotid tumors.In addition,there were statistical differences (P<0.01) in the mean ADC values of solid portions among pleomorphic adenoma (10 cases),Warthin tumor (6 cases),other benign tumor (6 cases),and malignant tumor (10 cases).ConclusionThe different ROI samples (entirety,solid,and cystic portions) in the parotid tumors can result in different mean ADC values.It is believed that the mean ADC values obtained from the solid portions of parotid gland tumors may provide more valuable information for diagnosis.
Parotid neoplasm; Magnetic resonance imaging; Apparent diffusion coefficient; Diagnosis,differential
200011 上海,上海交通大学医学院附属第九人民医院放射科
杨功鑫(1986-),男,山东人,硕士研究生,主要从事腮腺肿瘤的磁共振功能成像研究工作。
王平仲,E-mail:kcb027@163.com
R739.81; R445.2
A
1000-0313(2014)05-0525-05
2013-06-17
2013-11-19)